№231. Упражнение 2 Определение удельной теплоты плавления льда.. Лабораторная работа 231. Упражнение Определение удельной теплоты плавления льда. Цель

• Название: Лабораторная работа 231. Упражнение Определение удельной теплоты плавления льда. Цель
• Анкор: №231. Упражнение 2 Определение удельной теплоты плавления льда
• Дата: 11.11.2021
• Размер: 233.6 Kb.
• Имя файла: 231_2.pdf
• Тип: Лабораторная работа; #269420

Лабораторная работа №231. Упражнение 2.
Определение удельной теплоты плавления льда.
Цель:
​Освоить метод определения удельной теплоты плавления льда.
Задачи:
​1. Измерение удельная теплота плавления льда, используя лед, калориметр с водой, термопару.
2. Наблюдение фазового перехода первого рода.
Теоретическая часть: При передаче теплоты веществу при постоянном давлении,
температура вещества, как правило, возрастает. Если, в процессе передачи происходит фазовый переход, температура не повышается, так как передаваемое количество теплоты тратится на фазовое превращение. К таким переходам относятся фазовые переходы первого рода. Как только фазовый переход закончен, температура снова возрастает, если нагревание продолжается. Известным примером фазового перехода первого рода является превращение воды в лед. Энергия, потребляемая на плавление единицы массы вещества, называется удельной теплотой плавления
Q
s
В лабораторной работе, величина удельной теплоты плавления льда определяется по изменению температуры при смешивании льда и воды в калориметре. Лёд охлаждает воду до температуры теплового равновесия и тает при температуре
. Происходит
T
m
T
m
скрытое поглощение теплоты при таяние льда. Проводя измерения температуры смеси
,
T
m
начальной температуры
, массы теплой воды, а также массу льда, можно
T
2
m
2
m
1
определить удельную теплоту плавления льда. Так как лёд, массой полностью тает,
m
1
то теплота, которая необходима для нагревания талой воды от температуры
= 0
T
1
градусов до температуры смеси определяется выражением:
T
m
Q
m (T
)
∆
1
= c
1·
m
− 0
Теплота, которая выделяется при таянии льда равна:
Q
·Q
∆
2
= m
1
s
Теплота, которая выделяется при охлаждении предварительно налитой в калориметр воды массой m2 определяется:
Q
·m (T
)
∆
3
= c
2 2
− T
m
Часть энергии выделяется при охлаждении калориметра. Если предположить, что удельная теплоемкость калориметра равна удельной теплоемкости воды, то затраченная теплота рассчитывается по формуле:
Q
·m (T
)
∆
4
= c
к
2
− T
m
,
​
=24 г. Так как выделяемое количество теплоты и поглощаемое количество теплоты
m
к равны между собой, получаем:
Q
Q
Q
∆Q
1
+ ∆
2
= ∆
3
+ ∆
4

(T
)
T
)
c
Q
s
=
m
1
m +m
2
k
2
− T
m
− (
m
− 0
Экспериментальная часть:
1.Не задевая водоотделитель, приподнимем сосуд Дьюара и выставим нулевой отсчет на весах.
2. Поставим сосуд Дьюара на весы и определим массу пустого сосуда
m
k
3. Нальем приблизительно 150 г дистиллированной воды в стеклянный стакан и нагреем кипятильником воду массой до температуры 40-50 градусов Цельсия.
m
2 4.
Нальем теплую воду из стакана в сосуд
Дьюара.
Определим массу воды и
ее
m
2
температуру
T
2 5.
Взвесим лед массой и
m
1
положим его в
теплую воду.
6.
Будем перемешивать до тех пор,
пока лед не растает. Теперь определим температуру
Т
m
7. Используя формулы из теоретической части, определим удельную теплоту плавления льда.
8. Эксперимент проведем три раза, чтобы определить среднюю теплоту плавления льда,
сравним ее с табличной величиной.
, г
m
1
, г
m
2
, г
m
k
,
​̊ C
T
1
,
​̊ C
T
2
,
​̊ C
T
m
71 150 24 0
43,5 13,6 70 150 24 0
48,9 15,7 59 150 24 0
47,2 16,8
– по результатам
(кДж/кг)
Q
s
эксперимента.
Табличные значения удельной теплоты плавления льда, кДж/кг
317,7 325,1 335,0 319,3 9. Найдем значение удельной теплоты плавления льда с учетом погрешности:
25±10
Q
s
= 3
кг кДж
Вывод: Освоили метод измерения удельной теплоты плавления льда. Измерили удельную теплоту плавления льда, используя лед, калориметр с водой, термопару.

Сравнили с табличной величиной (335 кДж/кг).